Страница:
Несмотря на очевидные недостатки системы, был запланирован выпуск пяти самолетов, вооруженных ракетами «Х-22». Две машины предписывалось выпустить в 1960 году и три — в 1961 году. Несколько позже руководство Министерства обороны обратилось в правительство с предложением ограничить выпуск тремя машинами, использовав их для накопления опыта по испытанию и эксплуатации системы «М-56К», не уступающей американскому бомбардировщику «ХВ-70 Валькирия».
Сборка «М-52» продолжалась в 1960 году, но сильно затянулась из-за отсутствия двигателей «М-16-17Б». В последующем, ввиду того, что конструкторы не справились с заданием, было принято решение о прекращении всех работ по этой машине.
С 1958 года в ОКБ-23 разрабатывался проект сверхзвукового пассажирского самолета по схеме «утка» с двухкилевым оперением и двигателями «РД16-23». Проектирование лайнера в значительной степени опиралось на результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, выполненных в ходе создания бомбардировщиков «М-50» и «М-52».
«М-53» представлял собой высокоплан с четырьмя двигателями в двух подкрыльевых гондолах и трехстоечным основным шасси (длина самолета — 51,3 метра, высота самолета — 10,8 метра). Крыло — с двойной стреловидностью, размах — 27 метров. Самолет рассчитывался на полет со скоростью 1800–2000 км/ч на высоте 13–16 километров.
Дальность в перегрузочном варианте с полным запасом топлива и 50 пассажирами (нагрузка 5 тонн) оценивалась в 6500 километров. Максимальная же коммерческая нагрузка доходила до 12 тонн.
Мезосферные войны Лишь на бумаге и в моделях существовал и другой проект ОКБ-23 — сверхзвуковой стратегический бомбардировщик «М-54». От «М-50» он отличался крылом с небольшой стреловидностью по задней кромке. Он проектировался по схеме «бесхвостка» с четырьмя турбореактивными двигателями на пилонах под крылом, повторяя в масштабе компоновку американского «В-58». На нем также анализировались различные варианты расположения мотогондол.
Работы американцев по «трехмаховому» бомбардировщику «ХВ-70» не прошли незамеченными в СССР. В конце 1957 года, первоначально в инициативном порядке, в ОКБ-23 начались работы по стратегической авиационной системе «М-56», предполагавшей создание ударного стратегического самолета-ракетоносца «М-56К» и разведчика «М-56Р».
В проектировании находились четырех- и шестидвигательные варианты самолета В отличие от более «консервативных» схем «М-50» и «М-52», при проектировании «М-56» конструкторы остановилось первоначально на схеме «бесхвостки» с треугольным крылом, прорабатывались варианты с двигателями на пилонах под крылом и в едином пакете под средней частью крыла. Постановление по стратегической авиационной системе «М-56» вышло 31 июля 1958 года.
Ударный вариант «М-56К» задавалось проектировать в варианте ракетоносца, вооруженного ракетами «44».
Для силовой установки «М-56» первоначально были выбраны двигатели типа «НК-10Б», проектировавшиеся в ОКБ Николая Кузнецова, с максимальной взлетной тягой 24 000 килограммов.
Уже к ноябрю 1958 года ОКБ-23 получило первые расчеты по различным вариантам компоновок «М-56». При взлетной массе 210 тонн расчетная практическая дальность без подвесок или контейнеров получалась равной 10 070 километров. Крейсерская скорость полета с подвесками находилась в пределах 2500–2700 км/ч, максимальная — до 3200 км/ч. Для увеличения дальности полета предусматривалась подвеска под самолетом большого аэродинамически вписанного в компоновку машины топливного бака или контейнера под крупный термоядерный боеприпас.
Большое внимание при проектировании «М-56» уделялось аэродинамическому совершенству самолета на всех режимах полета. Как известно, при переходе за скорость звука аэродинамический фокус крыла смещается назад, что приводит к резкому изменению запаса продольной устойчивости. Проблему можно решить выбором аэродинамической компоновки крыла (применение «неплоского» крыла со сложной срединной частью, как это было в дальнейшем выполнено на серийном варианте пассажирского самолета «Ту-144»), это обычно дополняется системой перекачки топлива в полете из одной группы баков в другую, смещая центр масс и добиваясь требуемых балансировок. На «М-56» решено было пойти другим путем — введением в схему «бесхвостой» плавающего горизонтального оперения. На дозвуковом режиме такое оперение работает во флюгерном режиме, не создавая ни компенсирующих сил, ни моментов. На сверхзвуковом режиме оно заклинивается на определенный угол, при этом исходная схема самолета превращается в схему «утка», и в этом случае аэродинамические силы на плавающем оперении смещают фокус самолета вперед, восстанавливая требуемую балансировку.
При этом управление по каналу тангажа ведется с помощью элевонов, но со значительно меньшими расходами рулей, что позволяет получать приемлемые крейсерские значения аэродинамического качества на сверхзвуке.
При проектирование силовой установки «М-56» значительное внимание уделялось совершенствованию аэродинамики силовой установки. Если первоначально проекты «М-56» базировались на использовании подкрыльевых или крыльевых осесимметричных воздухозаборников с центральным регулируемым конусом, то затем перешли к плоским воздухозаборникам с горизонтальным регулируемым клином под центральной частью крыла в едином блоке. В дальнейшем перешли к плоским крыльевым несущим мотогондолам, дававшим некоторую прибавку аэродинамического качества на крейсерском режиме полета.
В 1959 году ОКБ-23 в проекте «М-56» переходит на шесть альтернативных двигателей «ВК-15», проектировавшихся в ОКБ-117 Владимира Климова. Грузоотсек самолета перерабатывается под баллистическую ракету воздушного базирования «45А» с дальностью полета в 2000 километров.
При этом радиус действия системы получался порядка 7000–8000 километров.
Процесс проектирования «М-56» продолжался практически до прекращения работы ОКБ-23 в области авиации. Последние варианты прорабатывались под двигатели типа «РД16-17М» («М16-17М») разработки ОКБ-16 Прокофия Зубца, с максимальной тягой 21 700 килограммов, и «РД17-117Ф» разработки ОКБ-117, с максимальной тягой 12500 килограммов. 1 марта 1960 года Владимир Мясищев подписал эскизный проект по стратегической ударной системе «М-56К» с шестью двигателями. Площадь крыла самолета-носителя определялась в 450 м2, взлетная масса — в 220 тонн, масса пустого самолета — 63,35 тонны, весовая отдача по топливу достигала 68,4 %. Был построен натурный макет нового самолета, а также летающие радиоуправляемые модели бомбардировщика, которые продемонстрировали хорошую устойчивость и управляемость самолета.
На базе «М-56» прорабатывался его пассажирский вариант «М-55». Рассматривались три варианта: «55А», «55Б» и «55В». Первый из них был рассчитан на 40 пассажиров, второй — на 85. «М-55А» имел два двигателя, «М-55Б» — четыре.
Последний из них представлял собой высокоплан с передним горизонтальным оперением. Под треугольным крылом, по бокам фюзеляжа в двух пакетах размещались шесть двигателей «ВК-15М».
Самолет рассчитывался на скорость 2300–2650 км/ч на высотах до 22 километров. В перегрузочном варианте (взлетный вес 245 тонн) он мог эксплуатироваться на маршрутах протяженностью 6000–6500 километров с 5 % запасом топлива.
При этом число пассажиров не превышало 50. Длина разбега составляла 3500 метров, послепосадочного пробега — 1500–1700 метров. С сотней пассажиров на борту дальность сокращалась до 4000 километров.
«М-53» и «М-55» были первыми советскими проектами пассажирских сверхзвуковых самолетов. Низкое аэродинамическое качество планера и высокие удельные расходы топлива не позволяли на рубеже 1950-1960-х годов создать сверхзвуковой лайнер, конкурентоспособный дозвуковым машинам.
Впоследствии материалы по «М-56» были переданы в другие ОКБ, в частности в ОКБ-156 Андрея Туполева, где были использованы при разработке «Ту-135».
Под шифром «М-60» в ОКБ Мясищева разрабатывался самолет с ядерной силовой установкой, которую проектировал коллектив Архипа Люльки.
Мясищев, совместно с конструкторами СКБ-500 и ЦИАМ, пришел к выводу, что на этих машинах должны стоять турбореактивные двигатели с температурой воздуха перед турбиной не менее 1400°К. Основным критерием выбора схемы расположения силовой установки являлось максимальное ее удаление от экипажа. Кроме того, размещение двигателей в фюзеляже значительно облегчало передачу к ним тепла от реактора. Существовал еще один почти невероятный проект — стратегический бомбардировщик в виде летающей лодки «М-70». Этот самолет, приводнившись в заданной точке океана, мог пополнить запас топлива от всплывшей субмарины и продолжить путь.
Все эти проекты не вышли за стадию эскизного проектирования.
Сверхзвуковые тяжелые самолеты Андрея Туполева
Сверхзвуковой высотный ракетоносец «Т-4» («Сотка»)
Сборка «М-52» продолжалась в 1960 году, но сильно затянулась из-за отсутствия двигателей «М-16-17Б». В последующем, ввиду того, что конструкторы не справились с заданием, было принято решение о прекращении всех работ по этой машине.
С 1958 года в ОКБ-23 разрабатывался проект сверхзвукового пассажирского самолета по схеме «утка» с двухкилевым оперением и двигателями «РД16-23». Проектирование лайнера в значительной степени опиралось на результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, выполненных в ходе создания бомбардировщиков «М-50» и «М-52».
«М-53» представлял собой высокоплан с четырьмя двигателями в двух подкрыльевых гондолах и трехстоечным основным шасси (длина самолета — 51,3 метра, высота самолета — 10,8 метра). Крыло — с двойной стреловидностью, размах — 27 метров. Самолет рассчитывался на полет со скоростью 1800–2000 км/ч на высоте 13–16 километров.
Дальность в перегрузочном варианте с полным запасом топлива и 50 пассажирами (нагрузка 5 тонн) оценивалась в 6500 километров. Максимальная же коммерческая нагрузка доходила до 12 тонн.
Мезосферные войны Лишь на бумаге и в моделях существовал и другой проект ОКБ-23 — сверхзвуковой стратегический бомбардировщик «М-54». От «М-50» он отличался крылом с небольшой стреловидностью по задней кромке. Он проектировался по схеме «бесхвостка» с четырьмя турбореактивными двигателями на пилонах под крылом, повторяя в масштабе компоновку американского «В-58». На нем также анализировались различные варианты расположения мотогондол.
Работы американцев по «трехмаховому» бомбардировщику «ХВ-70» не прошли незамеченными в СССР. В конце 1957 года, первоначально в инициативном порядке, в ОКБ-23 начались работы по стратегической авиационной системе «М-56», предполагавшей создание ударного стратегического самолета-ракетоносца «М-56К» и разведчика «М-56Р».
В проектировании находились четырех- и шестидвигательные варианты самолета В отличие от более «консервативных» схем «М-50» и «М-52», при проектировании «М-56» конструкторы остановилось первоначально на схеме «бесхвостки» с треугольным крылом, прорабатывались варианты с двигателями на пилонах под крылом и в едином пакете под средней частью крыла. Постановление по стратегической авиационной системе «М-56» вышло 31 июля 1958 года.
Ударный вариант «М-56К» задавалось проектировать в варианте ракетоносца, вооруженного ракетами «44».
Для силовой установки «М-56» первоначально были выбраны двигатели типа «НК-10Б», проектировавшиеся в ОКБ Николая Кузнецова, с максимальной взлетной тягой 24 000 килограммов.
Уже к ноябрю 1958 года ОКБ-23 получило первые расчеты по различным вариантам компоновок «М-56». При взлетной массе 210 тонн расчетная практическая дальность без подвесок или контейнеров получалась равной 10 070 километров. Крейсерская скорость полета с подвесками находилась в пределах 2500–2700 км/ч, максимальная — до 3200 км/ч. Для увеличения дальности полета предусматривалась подвеска под самолетом большого аэродинамически вписанного в компоновку машины топливного бака или контейнера под крупный термоядерный боеприпас.
Большое внимание при проектировании «М-56» уделялось аэродинамическому совершенству самолета на всех режимах полета. Как известно, при переходе за скорость звука аэродинамический фокус крыла смещается назад, что приводит к резкому изменению запаса продольной устойчивости. Проблему можно решить выбором аэродинамической компоновки крыла (применение «неплоского» крыла со сложной срединной частью, как это было в дальнейшем выполнено на серийном варианте пассажирского самолета «Ту-144»), это обычно дополняется системой перекачки топлива в полете из одной группы баков в другую, смещая центр масс и добиваясь требуемых балансировок. На «М-56» решено было пойти другим путем — введением в схему «бесхвостой» плавающего горизонтального оперения. На дозвуковом режиме такое оперение работает во флюгерном режиме, не создавая ни компенсирующих сил, ни моментов. На сверхзвуковом режиме оно заклинивается на определенный угол, при этом исходная схема самолета превращается в схему «утка», и в этом случае аэродинамические силы на плавающем оперении смещают фокус самолета вперед, восстанавливая требуемую балансировку.
При этом управление по каналу тангажа ведется с помощью элевонов, но со значительно меньшими расходами рулей, что позволяет получать приемлемые крейсерские значения аэродинамического качества на сверхзвуке.
При проектирование силовой установки «М-56» значительное внимание уделялось совершенствованию аэродинамики силовой установки. Если первоначально проекты «М-56» базировались на использовании подкрыльевых или крыльевых осесимметричных воздухозаборников с центральным регулируемым конусом, то затем перешли к плоским воздухозаборникам с горизонтальным регулируемым клином под центральной частью крыла в едином блоке. В дальнейшем перешли к плоским крыльевым несущим мотогондолам, дававшим некоторую прибавку аэродинамического качества на крейсерском режиме полета.
В 1959 году ОКБ-23 в проекте «М-56» переходит на шесть альтернативных двигателей «ВК-15», проектировавшихся в ОКБ-117 Владимира Климова. Грузоотсек самолета перерабатывается под баллистическую ракету воздушного базирования «45А» с дальностью полета в 2000 километров.
При этом радиус действия системы получался порядка 7000–8000 километров.
Процесс проектирования «М-56» продолжался практически до прекращения работы ОКБ-23 в области авиации. Последние варианты прорабатывались под двигатели типа «РД16-17М» («М16-17М») разработки ОКБ-16 Прокофия Зубца, с максимальной тягой 21 700 килограммов, и «РД17-117Ф» разработки ОКБ-117, с максимальной тягой 12500 килограммов. 1 марта 1960 года Владимир Мясищев подписал эскизный проект по стратегической ударной системе «М-56К» с шестью двигателями. Площадь крыла самолета-носителя определялась в 450 м2, взлетная масса — в 220 тонн, масса пустого самолета — 63,35 тонны, весовая отдача по топливу достигала 68,4 %. Был построен натурный макет нового самолета, а также летающие радиоуправляемые модели бомбардировщика, которые продемонстрировали хорошую устойчивость и управляемость самолета.
На базе «М-56» прорабатывался его пассажирский вариант «М-55». Рассматривались три варианта: «55А», «55Б» и «55В». Первый из них был рассчитан на 40 пассажиров, второй — на 85. «М-55А» имел два двигателя, «М-55Б» — четыре.
Последний из них представлял собой высокоплан с передним горизонтальным оперением. Под треугольным крылом, по бокам фюзеляжа в двух пакетах размещались шесть двигателей «ВК-15М».
Самолет рассчитывался на скорость 2300–2650 км/ч на высотах до 22 километров. В перегрузочном варианте (взлетный вес 245 тонн) он мог эксплуатироваться на маршрутах протяженностью 6000–6500 километров с 5 % запасом топлива.
При этом число пассажиров не превышало 50. Длина разбега составляла 3500 метров, послепосадочного пробега — 1500–1700 метров. С сотней пассажиров на борту дальность сокращалась до 4000 километров.
«М-53» и «М-55» были первыми советскими проектами пассажирских сверхзвуковых самолетов. Низкое аэродинамическое качество планера и высокие удельные расходы топлива не позволяли на рубеже 1950-1960-х годов создать сверхзвуковой лайнер, конкурентоспособный дозвуковым машинам.
Впоследствии материалы по «М-56» были переданы в другие ОКБ, в частности в ОКБ-156 Андрея Туполева, где были использованы при разработке «Ту-135».
Мясищев, совместно с конструкторами СКБ-500 и ЦИАМ, пришел к выводу, что на этих машинах должны стоять турбореактивные двигатели с температурой воздуха перед турбиной не менее 1400°К. Основным критерием выбора схемы расположения силовой установки являлось максимальное ее удаление от экипажа. Кроме того, размещение двигателей в фюзеляже значительно облегчало передачу к ним тепла от реактора. Существовал еще один почти невероятный проект — стратегический бомбардировщик в виде летающей лодки «М-70». Этот самолет, приводнившись в заданной точке океана, мог пополнить запас топлива от всплывшей субмарины и продолжить путь.
Все эти проекты не вышли за стадию эскизного проектирования.
Сверхзвуковые тяжелые самолеты Андрея Туполева
В 1958 году в ОКБ-156 Андрея Туполева начались научно-исследовательские работы по созданию перспективного дальнего сверхзвукового ударного самолета, который в будущем должен был заменить «Ту-22».
Ставилась задача создания боевого самолета с дальностью полета на в несколько тысяч километров и максимальной скоростью порядка 2,5–3 Маха. Проект, которым в ОКБ занимался отдел Сергея Егера, получил обозначение самолет «125» («Ту-125»). Предварительные расчеты показали, что для обеспечения высоких летных характеристик необходимо обеспечить высокое значение аэродинамического качества на сверхзвуковом режиме полета. При нормальной взлетной массе самолета порядка 100–125 тонн, требовалась силовая установка с суммарной взлетной тягой не менее 40 000 килограммов и с удельными расходами топлива на сверхзвуковом крейсерском режиме значительно меньшими, чем у двигателей «ВД-7М», использовавшихся на «Ту-22».
Поскольку самолет «Ту-125» должен был совершать длительный крейсерский полет на больших сверхзвуковых скоростях, то неизбежно вставал вопрос о применяемых материалах, так как конструкция из традиционных алюминиевых сплавов уже не удовлетворяла условиям «теплового барьера», с которым самолет должен был столкнуться в полете.
Речь шла о применении традиционных сплавов в сочетании со сталью и титаном в наиболее нагруженных и напряженных в тепловом отношении элементах конструкции. Требовалось создать целый комплекс сложнейших систем оборудования и вооружения, способных обеспечить высокую эффективность применения ударной авиационной системы в условиях дальнего сверхзвукового полета.
Проект самолета «Ту-125», относящийся к 1958 году, имел два двигателя «НК-6» или «НК-10» конструкции Николая Кузнецова, с максимальной взлетной тягой 2350024000 килограммов, установленных под крылом в хвостовой части фюзеляжа в двух мотогондолах. Схема самолета — «утка», крыло — треугольное с мощным наплывом в центропланной части, максимальная скорость полета — 2700 км/ч, практический потолок — 25 километров и дальность полета — 7000 километров.
С 1958 года, под тем же шифром, что и самолет «135» («Ту-95С»), в ОКБ-156 начались инициативные работы по стратегической ударной авиационной системе, близкой по своим проектным параметрам к «М-56» Владимира Мясищева.
До осени 1960 года работы по теме «135» не выходили за рамки поисковых исследований; было подготовлено несколько предварительных проектов стратегического сверхзвукового самолета, в основном повторявших варианты проектов по американскому «ХВ-70». 3 октября 1960 года вышло постановление Совета Министров СССР № 1057-437, согласно которому ОКБ Мясищева передавалось в качестве филиала в ОКБ Челомея и освобождалось от проектирования и разработки сверхзвукового самолетаносителя «М-56»; ОКБ Туполева, в связи с прекращением работ по «М-56», должно было в треххмесячный срок дать предложения по созданию дальнего сверхзвукового самолетаносителя и дальнего сверхзвукового самолета-разведчика с рассмотрением возможности серийной постройки их на заводе № 22 в Казани.
В рамках этой работы, получившей по КБ обозначение самолет «135» («Ту-135»), было рассмотрено большое количество проектов создания авиационно-ракетных и разведывательных стратегических систем на базе различных вариантов сверхзвуковых дальних самолетов. В течение почти пяти лет была проведена большая работа по обоснованию и выбору основных параметров системы и самолета-носителя. Были проработаны десятки вариантов проектов самолета «135» с реализацией большого количества аэродинамических компоновочных решений под различные типы двигателей. В ходе проектирования исследовался и творчески перерабатывался опыт проектирования дальних стратегических сверхзвуковых самолетов, включая материалы Мясищева и разведданные по американскому стратегическому носителю «Валькирия».
Для самолета «Ту-135» рассматривались следующие типы двигателей: «НК-6» (максимальная взлетная тяга — 2300023500 кг), «НК-6Б» (22480 кг), «НК-6В» (18700 кг), «НК-6С» (22500 кг), «НК-10» (24000 кг), «Р15Б-300» (15000 кг), «Р23-300» (21000 кг), «ВД-19Р» (13500 кг), «Р17-117» (17000 кг). Число двигателей, в зависимости от величины их тяги, менялось от четырех до шести. Рассматривался также вариант самолета «Ту-135» с ядерной силовой установкой.
В ходе работ по выбору оптимальной аэродинамической схемы самолета было изготовлено 14 моделей «Ту-135», на которых в ЦАГИ были проверены шесть вариантов схем крыла, более десяти вариантов расположения двигателей. На пяти вариантах определялся оптимальный профиль крыла На шести вариантах — взлетно-посадочные характеристики и общие характеристики на дозвуковых скоростях. На моделях выбирались органы управления, характеристики устойчивости и управляемости. Отрабатывалась форма и расположение мотогондол, воздухозаборники, сопла, форма каналов подвода воздуха к двигателям, исследовалось взаимное влияние двигательных гондол, крыла и фюзеляжа В результате работ по оптимизации самолета для него была выбрана схема «утка» с плавающим передним горизонтальным оперением, треугольным крылом с переменной стреловидностью по передней кромке, одним килем и разнесенными по размаху крыла спаренными мотогондолами.
Отдельно изучался вопрос создания системы ракетного вооружения на базе крылатых ракет различного назначения и баллистических ракет воздушного базирования. Много внимания уделялось формированию навигационно-пилотажного и прицельного комплексов, бортовой аппаратуре радиоэлектронного подавления на основе новейших достижений.
В результате проектирования ударно-разведывательной системы «Ту-135» в ОКБ были выработаны основные положения концепции создания стратегического самолета-носителя и системы на его базе. Основные моменты ее были следующие.
Максимальная скорость полета самолета ограничивалась величиной 3000 км/ч (2,82 Маха), а крейсерская скорость — 2500–2650 км/ч (2,35-2,5 Маха). Это позволяло использовать в конструкции самолета дюралевые сплавы, с применением только в некоторых нагруженных элементах теплостойких сплавов и материалов, что позволяло использовать привычные и отработанные технологии и производственную базу серийных авиационных заводов без их существенной переделки и сокращало сроки проектирования и производства как минимум в два раза. Силовая установка самолета должна была базироваться на двухконтурных (турбовентиляторных) двигателях типа «НК-6». Это обеспечивало получение дальности полета большей на 10–20 % на основных сверхзвуковых режимах полета и на 30–40 % на смешанных и дозвуковых режимах, по сравнению с другими типами предлагавшихся двигателей, и возможность длительного полета на малых высотах. Кроме того, использование «НК-6» позволяло иметь силовую установку, однотипную с самолетами «Ту-22 2НК-6» (самолет «106»), а также обеспечивало дополнительный эффект от применения модификаций «НК-6» или его основных агрегатов для силовых установок самолетов гражданского назначения, а также для проектов самолетов вертикального взлета и посадки.
На основании большого объема исследований и анализа предложенных вариантов самолета «Ту-135» для дальнейшего проектирования был выбран вариант со следующими размерностями: длина самолета — 50,7 метра, высота самолета — 10,7 метра, размах крыла — 34,8 метра, площадь крыла — 400–450 м2, взлетная масса — 160–200 тонн. Выбранные размерности обеспечивали: получение нормальной практической дальности полета на сверхзвуковом крейсерском режиме (2650 км/ч) — 8000 километров, максимальной практической дальности полета — 10 000 километров и дальности с одной дозаправкой топливом в полете — 12 000 километров.
В случае создания на базе ударного самолета «Ту-135» его пассажирского варианта (самолет «135П») подобная машина могла бы обеспечить практическую дальность полета на сверхзвуке — 6500 километров (беспосадочный полет с территории СССР в США).
На основании требований ВВС по возможности эксплуатации тяжелых самолетов с аэродромов со слабым бетонным покрытием или с грунта самолет «Ту-135» должен был оборудоваться многоколесным или лыжно-колесным шасси.
Это позволяло использовать самолет при взлетной массе 160 тонн с аэродромов 1-го класса и с грунтовых аэродромов улучшенного типа. В перегрузочном варианте при взлетной массе 200 тонн — с внеклассных аэродромов или с усиленных полос аэродромов 1-го класса.
Работы по самолету «Ту-135» не замыкались лишь только на получении высокоэффективного ударного носителя, речь шла о создании многоцелевой системы, способной решать широкий круг оперативно-стратегических задач на базе одного базового самолета. Когда в начале 60-х годов Никита Хрущев сделал ставку на полный отказ от пилотируемых стратегических бомбардировщиков в пользу баллистических ракет, он не рискнул выступить напрямую против патриарха советской авиации Андрея Туполева и остановить тему «135». ОКБ-156 было предложено проработать возможность увеличения крейсерской скорости полета «Ту-135» до 3000 км/ч, как у «ХВ-70».
Одновременно, в противовес Туполеву, задание на однорежимный самолет для борьбы с авианосными ударными группировками получили «истребительные» КБ Павла Сухого (проект «Т-4») и Александра Яковлева (проект «Як-35»).
В июле 1962 года состоялся Научно-технический совет, на котором подводились итоги этого конкурса. В процессе обсуждения предложений проект самолета «Ту-135» был подвергнут серьезной критике. Туполев понял, что его бомбардировщику грозит быть «отправленным в корзину» и поэтому дал команду своему конструкторскому бюро о подготовке под условия конкурса проекта самолета «Ту-125».
Варианты самолета «Ту-125» начала 60-х годов в общих чертах повторяли компоновочные решения, принятые для самолета «135». В зависимости от выбранного типа двигателей их число менялось от двух до четырех (2 X «НК-6» или «НК-10», 4 X «Р-15Б-300» и так далее). Однако КБ не имело достаточно времени на проработку «Ту-125» под условия конкурса…
На втором Научно-техническом совете в сентябре прошло обсуждение проектов авиационными институтами и военными. Представленный проект самолета «Ту-125» не прошел конкурса из-за своей непроработанности. Сыграли роль также и технические и технологические сложности, связанные с созданием систем оборудования и вооружения самолета «125». Тем не менее работы по проектированию самолета «125» продолжалось до середины 60-х годов, когда взгляды на системы авиационных стратегических вооружений склонились в пользу дальнего многорежимного ударного самолета, реализацией чего стало создание многорежимного бомбардировщикаракетоносца с крылом изменяемой стреловидности «145» («Ту-22М»).
Ставилась задача создания боевого самолета с дальностью полета на в несколько тысяч километров и максимальной скоростью порядка 2,5–3 Маха. Проект, которым в ОКБ занимался отдел Сергея Егера, получил обозначение самолет «125» («Ту-125»). Предварительные расчеты показали, что для обеспечения высоких летных характеристик необходимо обеспечить высокое значение аэродинамического качества на сверхзвуковом режиме полета. При нормальной взлетной массе самолета порядка 100–125 тонн, требовалась силовая установка с суммарной взлетной тягой не менее 40 000 килограммов и с удельными расходами топлива на сверхзвуковом крейсерском режиме значительно меньшими, чем у двигателей «ВД-7М», использовавшихся на «Ту-22».
Поскольку самолет «Ту-125» должен был совершать длительный крейсерский полет на больших сверхзвуковых скоростях, то неизбежно вставал вопрос о применяемых материалах, так как конструкция из традиционных алюминиевых сплавов уже не удовлетворяла условиям «теплового барьера», с которым самолет должен был столкнуться в полете.
Проект самолета «Ту-125», относящийся к 1958 году, имел два двигателя «НК-6» или «НК-10» конструкции Николая Кузнецова, с максимальной взлетной тягой 2350024000 килограммов, установленных под крылом в хвостовой части фюзеляжа в двух мотогондолах. Схема самолета — «утка», крыло — треугольное с мощным наплывом в центропланной части, максимальная скорость полета — 2700 км/ч, практический потолок — 25 километров и дальность полета — 7000 километров.
С 1958 года, под тем же шифром, что и самолет «135» («Ту-95С»), в ОКБ-156 начались инициативные работы по стратегической ударной авиационной системе, близкой по своим проектным параметрам к «М-56» Владимира Мясищева.
До осени 1960 года работы по теме «135» не выходили за рамки поисковых исследований; было подготовлено несколько предварительных проектов стратегического сверхзвукового самолета, в основном повторявших варианты проектов по американскому «ХВ-70». 3 октября 1960 года вышло постановление Совета Министров СССР № 1057-437, согласно которому ОКБ Мясищева передавалось в качестве филиала в ОКБ Челомея и освобождалось от проектирования и разработки сверхзвукового самолетаносителя «М-56»; ОКБ Туполева, в связи с прекращением работ по «М-56», должно было в треххмесячный срок дать предложения по созданию дальнего сверхзвукового самолетаносителя и дальнего сверхзвукового самолета-разведчика с рассмотрением возможности серийной постройки их на заводе № 22 в Казани.
Для самолета «Ту-135» рассматривались следующие типы двигателей: «НК-6» (максимальная взлетная тяга — 2300023500 кг), «НК-6Б» (22480 кг), «НК-6В» (18700 кг), «НК-6С» (22500 кг), «НК-10» (24000 кг), «Р15Б-300» (15000 кг), «Р23-300» (21000 кг), «ВД-19Р» (13500 кг), «Р17-117» (17000 кг). Число двигателей, в зависимости от величины их тяги, менялось от четырех до шести. Рассматривался также вариант самолета «Ту-135» с ядерной силовой установкой.
В ходе работ по выбору оптимальной аэродинамической схемы самолета было изготовлено 14 моделей «Ту-135», на которых в ЦАГИ были проверены шесть вариантов схем крыла, более десяти вариантов расположения двигателей. На пяти вариантах определялся оптимальный профиль крыла На шести вариантах — взлетно-посадочные характеристики и общие характеристики на дозвуковых скоростях. На моделях выбирались органы управления, характеристики устойчивости и управляемости. Отрабатывалась форма и расположение мотогондол, воздухозаборники, сопла, форма каналов подвода воздуха к двигателям, исследовалось взаимное влияние двигательных гондол, крыла и фюзеляжа В результате работ по оптимизации самолета для него была выбрана схема «утка» с плавающим передним горизонтальным оперением, треугольным крылом с переменной стреловидностью по передней кромке, одним килем и разнесенными по размаху крыла спаренными мотогондолами.
Отдельно изучался вопрос создания системы ракетного вооружения на базе крылатых ракет различного назначения и баллистических ракет воздушного базирования. Много внимания уделялось формированию навигационно-пилотажного и прицельного комплексов, бортовой аппаратуре радиоэлектронного подавления на основе новейших достижений.
В результате проектирования ударно-разведывательной системы «Ту-135» в ОКБ были выработаны основные положения концепции создания стратегического самолета-носителя и системы на его базе. Основные моменты ее были следующие.
Максимальная скорость полета самолета ограничивалась величиной 3000 км/ч (2,82 Маха), а крейсерская скорость — 2500–2650 км/ч (2,35-2,5 Маха). Это позволяло использовать в конструкции самолета дюралевые сплавы, с применением только в некоторых нагруженных элементах теплостойких сплавов и материалов, что позволяло использовать привычные и отработанные технологии и производственную базу серийных авиационных заводов без их существенной переделки и сокращало сроки проектирования и производства как минимум в два раза. Силовая установка самолета должна была базироваться на двухконтурных (турбовентиляторных) двигателях типа «НК-6». Это обеспечивало получение дальности полета большей на 10–20 % на основных сверхзвуковых режимах полета и на 30–40 % на смешанных и дозвуковых режимах, по сравнению с другими типами предлагавшихся двигателей, и возможность длительного полета на малых высотах. Кроме того, использование «НК-6» позволяло иметь силовую установку, однотипную с самолетами «Ту-22 2НК-6» (самолет «106»), а также обеспечивало дополнительный эффект от применения модификаций «НК-6» или его основных агрегатов для силовых установок самолетов гражданского назначения, а также для проектов самолетов вертикального взлета и посадки.
На основании большого объема исследований и анализа предложенных вариантов самолета «Ту-135» для дальнейшего проектирования был выбран вариант со следующими размерностями: длина самолета — 50,7 метра, высота самолета — 10,7 метра, размах крыла — 34,8 метра, площадь крыла — 400–450 м2, взлетная масса — 160–200 тонн. Выбранные размерности обеспечивали: получение нормальной практической дальности полета на сверхзвуковом крейсерском режиме (2650 км/ч) — 8000 километров, максимальной практической дальности полета — 10 000 километров и дальности с одной дозаправкой топливом в полете — 12 000 километров.
В случае создания на базе ударного самолета «Ту-135» его пассажирского варианта (самолет «135П») подобная машина могла бы обеспечить практическую дальность полета на сверхзвуке — 6500 километров (беспосадочный полет с территории СССР в США).
На основании требований ВВС по возможности эксплуатации тяжелых самолетов с аэродромов со слабым бетонным покрытием или с грунта самолет «Ту-135» должен был оборудоваться многоколесным или лыжно-колесным шасси.
Это позволяло использовать самолет при взлетной массе 160 тонн с аэродромов 1-го класса и с грунтовых аэродромов улучшенного типа. В перегрузочном варианте при взлетной массе 200 тонн — с внеклассных аэродромов или с усиленных полос аэродромов 1-го класса.
Работы по самолету «Ту-135» не замыкались лишь только на получении высокоэффективного ударного носителя, речь шла о создании многоцелевой системы, способной решать широкий круг оперативно-стратегических задач на базе одного базового самолета. Когда в начале 60-х годов Никита Хрущев сделал ставку на полный отказ от пилотируемых стратегических бомбардировщиков в пользу баллистических ракет, он не рискнул выступить напрямую против патриарха советской авиации Андрея Туполева и остановить тему «135». ОКБ-156 было предложено проработать возможность увеличения крейсерской скорости полета «Ту-135» до 3000 км/ч, как у «ХВ-70».
Одновременно, в противовес Туполеву, задание на однорежимный самолет для борьбы с авианосными ударными группировками получили «истребительные» КБ Павла Сухого (проект «Т-4») и Александра Яковлева (проект «Як-35»).
В июле 1962 года состоялся Научно-технический совет, на котором подводились итоги этого конкурса. В процессе обсуждения предложений проект самолета «Ту-135» был подвергнут серьезной критике. Туполев понял, что его бомбардировщику грозит быть «отправленным в корзину» и поэтому дал команду своему конструкторскому бюро о подготовке под условия конкурса проекта самолета «Ту-125».
Варианты самолета «Ту-125» начала 60-х годов в общих чертах повторяли компоновочные решения, принятые для самолета «135». В зависимости от выбранного типа двигателей их число менялось от двух до четырех (2 X «НК-6» или «НК-10», 4 X «Р-15Б-300» и так далее). Однако КБ не имело достаточно времени на проработку «Ту-125» под условия конкурса…
На втором Научно-техническом совете в сентябре прошло обсуждение проектов авиационными институтами и военными. Представленный проект самолета «Ту-125» не прошел конкурса из-за своей непроработанности. Сыграли роль также и технические и технологические сложности, связанные с созданием систем оборудования и вооружения самолета «125». Тем не менее работы по проектированию самолета «125» продолжалось до середины 60-х годов, когда взгляды на системы авиационных стратегических вооружений склонились в пользу дальнего многорежимного ударного самолета, реализацией чего стало создание многорежимного бомбардировщикаракетоносца с крылом изменяемой стреловидности «145» («Ту-22М»).
Сверхзвуковой высотный ракетоносец «Т-4» («Сотка»)
В декабре 1960 года, после выступления Никиты Хрущева на Сессии Верховного Совета о нецелесообразности развития авиации, вышло постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР, запрещающие все новые разработки в области авиации. Было разрешено заниматься только модифицированием существующих самолетов. Одновременно все авиационные конструкторские бюро получили задания по ракетной тематике. Этой затее активно противодействовал Андрей Николаевич Туполев, «пробивавший» свой проект стратегического бомбардировщика «Ту-135».
Пуск в серийное производство «Ту-135» также не устраивал председателя Государственной комиссии по авиационной технике Петра Дементьева. Для того чтобы избавиться от этого проекта, Дементьев предложил сформулировать задание, с которым, как ему казалось, не способно справиться ни одно из авиационных конструкторских бюро.
Осенью 1961 года, когда в США уже готовились к взлету прототипы стратегического бомбардировщика «ХВ-70» и самолета-разведчика «SR-71», Госкомитет, возглавляемый Дементьевым, выдал ОКБ-156 Андрея Туполева, ОКБ-51 Павла Сухого и ОКБ-115 Александра Яковлева техническое задание на разработку на конкурсных началах сверхзвукового бомбардировщика-ракетоносца.
Характеристики нового стратегического бомбардировщика были определены Научно-исследовательским институтом авиационных систем в Москве на основании анализа задач, для выполнения которых предназначался такой самолет.
Принципиальной особенностью стал акцент на уничтожение направленных против СССР нестратегических ударных средств, прежде всего — американских авианосцев. Атака на авианосец должна была выполняться без захода в зону его ПВО. На основе такого требования дальность бомбардировщика была определена в 4000 километров, а радиус действияв 2000 километров плюс 1500 километров дальности пуска ракет «воздух — корабль». Ввиду необходимости минимизировать время реакции от поступления команды до нанесения удара максимальная скорость самолета задавалась величиной в 3 Маха, а крейсерская — 2,8 Маха. Вместе с тем к самолету было предъявлено требование базироваться не только на бетонных, но и на грунтовых взлетно-посадочных полосах.
Работы трех авиастроительных ОКБ над этой темой тщательно изучались и в июле и сентябре 1962 года обсуждались на научно-техническом совете министерства авиационной промышленности.
Как и ожидалось, Туполев выдвинул на конкурс проект «Ту-135» (чуть позже — доработанный «Ту-125»), который теперь под «благовидным» предлогом был отвергнут.
Яковлев предложил проект самолета «Як-33» (взлетный вес — 90 тонн, крейсерская скорость полета — 3000 км/ч, высота — 25 километров, дальность — 6000 километров), представлявшего собой высокоплан из жаропрочной стали с треугольным крылом, классическим оперением, выступающей кабиной экипажа и четырьмя двигателями «РД-15», располагавшимися под крыльями.
Однако победителем конкурса неожиданно для всех стал проект Павла Сухого, проходивший под обозначением «Т-4».
Работы над «Т-4» начались в ОКБ-51 еще осенью 1961 года.
Первоначальная проработка облика самолета была поручена заместителю начальника бригады общих видов Александру Полякову, а руководство ею — Ивану Цебрикову. Одновременно разработкой самолета в инициативном порядке занялся и молодой инженер бригады — Олег Самойлович. Его «альтернативный» проект был одобрен Сухим, и в результате Самойлович был назначен руководителем этой разработки с присвоением квалификации ведущего конструктора. Компоновка нового самолета была выполнена по схеме «утка» с передним горизонтальным оперением и двигателями в изолированных мотогондолах, расположенных под консолями крыла.
Воздухозаборник выступал за переднюю кромку крыла. Первые теоретические расчеты показали, что машина будет весить около 102 тонн. Кстати, именно отсюда и произошло второе название самолета — «Изделие 100» («Сотка»).
В декабре 1961 года состоялся первый доклад «суховцев» в ЦАГИ на научно-техническом совете, председателем которого был Владимир Мясищев. Для совета были подготовлены инженерная записка и небольшая тактическая модель первой компоновки. Проект одобрили и работы по дальнейшему совершенствованию компоновки нового ударного самолета были продолжены.
Основное внимание на этом этапе было уделено поиску оптимальной аэродинамической компоновки машины, удовлетворяющей основной задаче самолета — способности выполнять длительный полет на большой высоте со скоростью в 3 Маха. В конце первого квартала 1962 года начались продувки моделей и элементов конструкции в ЦАГИ. Если выбор аэродинамической компоновки («утка» с передним горизонтальным оперением) был сделан сразу, то с расположением мотогондол двигателей и поиском отвечающего требованиям воздухозаборника, дела обстояли куда сложнее.
На основе компоновки с «пакетным» расположением двигателей в мае 1962 года был разработан проект «летающее крыло» с переменной стреловидностью и выступающим из крыла фюзеляжем. В конструкторском бюро ее называли «квази-интегральной».
Бюро Павла Сухого хорошо подготовилось к решающему заседанию научно-технического совета. Кроме готового макета, который демонстрировал сам Главный конструктор, на совете были представлены двигатели к «Т-4»: «Р-15БФ-300» Сергея Туманского (разрабатываемый в тот период для «МиГ-25») и «Р-36-41» Петра Колесова (этот двигатель и получил предпочтение). Ракетное КБ Александра Березняка предложило для «Т-4» крылатую ракету «Х-45».
Пуск в серийное производство «Ту-135» также не устраивал председателя Государственной комиссии по авиационной технике Петра Дементьева. Для того чтобы избавиться от этого проекта, Дементьев предложил сформулировать задание, с которым, как ему казалось, не способно справиться ни одно из авиационных конструкторских бюро.
Осенью 1961 года, когда в США уже готовились к взлету прототипы стратегического бомбардировщика «ХВ-70» и самолета-разведчика «SR-71», Госкомитет, возглавляемый Дементьевым, выдал ОКБ-156 Андрея Туполева, ОКБ-51 Павла Сухого и ОКБ-115 Александра Яковлева техническое задание на разработку на конкурсных началах сверхзвукового бомбардировщика-ракетоносца.
Характеристики нового стратегического бомбардировщика были определены Научно-исследовательским институтом авиационных систем в Москве на основании анализа задач, для выполнения которых предназначался такой самолет.
Принципиальной особенностью стал акцент на уничтожение направленных против СССР нестратегических ударных средств, прежде всего — американских авианосцев. Атака на авианосец должна была выполняться без захода в зону его ПВО. На основе такого требования дальность бомбардировщика была определена в 4000 километров, а радиус действияв 2000 километров плюс 1500 километров дальности пуска ракет «воздух — корабль». Ввиду необходимости минимизировать время реакции от поступления команды до нанесения удара максимальная скорость самолета задавалась величиной в 3 Маха, а крейсерская — 2,8 Маха. Вместе с тем к самолету было предъявлено требование базироваться не только на бетонных, но и на грунтовых взлетно-посадочных полосах.
Работы трех авиастроительных ОКБ над этой темой тщательно изучались и в июле и сентябре 1962 года обсуждались на научно-техническом совете министерства авиационной промышленности.
Как и ожидалось, Туполев выдвинул на конкурс проект «Ту-135» (чуть позже — доработанный «Ту-125»), который теперь под «благовидным» предлогом был отвергнут.
Яковлев предложил проект самолета «Як-33» (взлетный вес — 90 тонн, крейсерская скорость полета — 3000 км/ч, высота — 25 километров, дальность — 6000 километров), представлявшего собой высокоплан из жаропрочной стали с треугольным крылом, классическим оперением, выступающей кабиной экипажа и четырьмя двигателями «РД-15», располагавшимися под крыльями.
Однако победителем конкурса неожиданно для всех стал проект Павла Сухого, проходивший под обозначением «Т-4».
Работы над «Т-4» начались в ОКБ-51 еще осенью 1961 года.
Первоначальная проработка облика самолета была поручена заместителю начальника бригады общих видов Александру Полякову, а руководство ею — Ивану Цебрикову. Одновременно разработкой самолета в инициативном порядке занялся и молодой инженер бригады — Олег Самойлович. Его «альтернативный» проект был одобрен Сухим, и в результате Самойлович был назначен руководителем этой разработки с присвоением квалификации ведущего конструктора. Компоновка нового самолета была выполнена по схеме «утка» с передним горизонтальным оперением и двигателями в изолированных мотогондолах, расположенных под консолями крыла.
Воздухозаборник выступал за переднюю кромку крыла. Первые теоретические расчеты показали, что машина будет весить около 102 тонн. Кстати, именно отсюда и произошло второе название самолета — «Изделие 100» («Сотка»).
В декабре 1961 года состоялся первый доклад «суховцев» в ЦАГИ на научно-техническом совете, председателем которого был Владимир Мясищев. Для совета были подготовлены инженерная записка и небольшая тактическая модель первой компоновки. Проект одобрили и работы по дальнейшему совершенствованию компоновки нового ударного самолета были продолжены.
Основное внимание на этом этапе было уделено поиску оптимальной аэродинамической компоновки машины, удовлетворяющей основной задаче самолета — способности выполнять длительный полет на большой высоте со скоростью в 3 Маха. В конце первого квартала 1962 года начались продувки моделей и элементов конструкции в ЦАГИ. Если выбор аэродинамической компоновки («утка» с передним горизонтальным оперением) был сделан сразу, то с расположением мотогондол двигателей и поиском отвечающего требованиям воздухозаборника, дела обстояли куда сложнее.
На основе компоновки с «пакетным» расположением двигателей в мае 1962 года был разработан проект «летающее крыло» с переменной стреловидностью и выступающим из крыла фюзеляжем. В конструкторском бюро ее называли «квази-интегральной».
Бюро Павла Сухого хорошо подготовилось к решающему заседанию научно-технического совета. Кроме готового макета, который демонстрировал сам Главный конструктор, на совете были представлены двигатели к «Т-4»: «Р-15БФ-300» Сергея Туманского (разрабатываемый в тот период для «МиГ-25») и «Р-36-41» Петра Колесова (этот двигатель и получил предпочтение). Ракетное КБ Александра Березняка предложило для «Т-4» крылатую ракету «Х-45».